題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,一個重為G的勻質球放在光滑斜面上,斜面傾角為α,在斜面上有一個光滑的不計厚度的木板擋住球,使之處于靜止狀態,今使板與斜面的夾角β緩慢增大,問:在此過程中,球對擋板和球對斜面的壓力大小如何變化?
圖4-2-28
【解析】:取球為研究對象,球受重力G、斜面支持力F1、擋板支持力F2,因為球始終處于平衡狀態,故三個力的合力始終為零,三個力構成封閉的三角形,當擋板逆時針轉動時,F2的方向也逆時針轉動,作出如圖所示的動態矢量三角形.由圖可見,F2先減小后增大,F1隨β增大而始終減小.
由牛頓第三定律知,球對擋板的壓力先減小后增大,對斜面的壓力始終減小.
如圖所示,一質量為m的小球在水平細線和與豎直方向成θ角的彈簧作用下處于靜止狀態,已知彈簧的勁度系數為k,試確定剪斷細線的瞬間,小球加速度的大小和方向.
圖3-3-18
【解析】:取小球為研究對象,作出其平衡時的受力示意圖,如圖所示,細線拉力大小F′=mgtanθ,
彈簧拉力F=mg/cosθ.
若剪斷細線,則拉力F′突變為零,但彈簧的伸長量不突變,故彈簧的彈力不突變,此時小球只受兩個力的作用.在豎直方向上,彈簧拉力的豎直分量仍等于重力,故豎直方向上仍受力平衡;在水平方向上,彈簧彈力的水平分量
F水平=Fsinθ=mgsinθ/cosθ=mgtanθ,
力F水平提供加速度,故剪斷細線瞬間,小球的加速度大小為a==gtanθ,加速度方向為水平向右.[來源:]
參加汽車拉力賽的越野車,先以平均速度v1跑完全程的2/3,接著又以v2=40 km/h的平均速度跑完剩下的1/3路程.已經測出在全程內的平均速度v=56 km/h,那么v1應是
( )
A.60 km/h B.65 km/h
C.48 km/h D.70 km/h
【解析】:設全程為x,以平均速度v1跑完全程的的時間為t1,則t1=.
以平均速度v2跑完全程的的時間為t2,則t2=.
以平均速度v=56 km/h跑完全程所用的時間為t,則t=.
由t=t1+t2得=+,解得v1=.
代入數據得v1=70 km/h.故選項D是正確的.
如圖所示,一質量為m的小球在水平細線和與豎直方向成θ角的彈簧作用下處于靜止狀態,已知彈簧的勁度系數為k,試確定剪斷細線的瞬間,小球加速度的大小和方向.
圖3-3-18
【解析】:取小球為研究對象,作出其平衡時的受力示意圖,如圖所示,細線拉力大小F′=mgtanθ,
彈簧拉力F=mg/cosθ.
若剪斷細線,則拉力F′突變為零,但彈簧的伸長量不突變,故彈簧的彈力不突變,此時小球只受兩個力的作用.在豎直方向上,彈簧拉力的豎直分量仍等于重力,故豎直方向上仍受力平衡;在水平方向上,彈簧彈力的水平分量
F水平=Fsinθ=mgsinθ/cosθ=mgtanθ,
力F水平提供加速度,故剪斷細線瞬間,小球的加速度大小為a==gtanθ,加速度方向為水平向右.
參加汽車拉力賽的越野車,先以平均速度v1跑完全程的2/3,接著又以v2=40 km/h的平均速度跑完剩下的1/3路程.已經測出在全程內的平均速度v=56 km/h,那么v1應是
( )
A.60 km/h B.65 km/h
C.48 km/h D.70 km/h
【解析】:設全程為x,以平均速度v1跑完全程的的時間為t1,則t1=.
以平均速度v2跑完全程的的時間為t2,則t2=.
以平均速度v=56 km/h跑完全程所用的時間為t,則t=.
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代入數據得v1=70 km/h.故選項D是正確的.
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